EBZ掘进机电气原理.ppt

EBZ掘进机电气原理,电气系统简介,掘进机电控系统主要由电控箱、操作箱、矿用隔爆电铃、隔爆型照明灯、隔爆型急停按钮、矿用本安型瓦斯传感器以及各工作机构电机组成。 掘进机电气控制系统是整机的重要组成部分，与液压控制系统配合，可自如的实现整机的各种生产作业。同时对截割电机、油泵电机、二运电机的工况及回路的绝缘情况进行监控和保护。,掘进机电气控制的硬件组成,掘进机电气控制部分： 一.操作箱 二.电控箱 三.外围部件,掘进机电气控制的硬件组成,一：操作箱 1.显示器。 2.开关量采集板。 3.各操作按钮（油泵启动按钮、截割高速、截割低速、锚杆启动、二运启动、复位按钮、急停按钮、上下翻页）,掘进机电气控制的硬件组成,二：电控箱 1.断路器 2.变压器 3.接触器 4.继电器 5.熔断器 6.电流传感器 7.电压传感器,掘进机电气控制的硬件组成,8 .阻容吸收器 9 .电压变送器 10.本安电源 11.开关电源 12. 专用控制器 13.通讯转换板 14.CAN总线隔离保护模块 15.GLBH-300隔离保护漏电保护模块,掘进机电气控制的硬件组成,三：外围部件 1.电动机 2.电铃 3.电灯 4.急停按钮 5.甲烷传感器 6.压力传感器 7.温度传感器 8.液位传感器,电气系统概图,截割电机,电控箱,本安操作箱,前照明灯,截割急停,系统急停,瓦斯报警器,后照明灯,油泵电机,总急停,防爆电铃,电气系统概图,瓦斯报警器,本安操作箱,二运电机,电气系统概图,电控箱的结构,电控箱是按照GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备-通用要求和GB3836.2-2000爆炸性气体环境,用电气设备 隔爆型“d” 的标准设计，为隔爆兼本质安全型电气设备。其隔爆壳体是用钢板焊制而成的两个通过接线端子相互连接的独立腔体。上边为进出线腔（接线腔），下边为主腔。接线腔内设有接线端子和内接地端子。,电控箱的结构,主腔的右侧装有隔离开关，隔板上装有主回路熔断器，主盘板占据了主腔大部分空间，其上装有控制变压器、真空接触器、阻容吸收器、中间继电器以及电流、电压变送器等组件。电控箱的门为两扇由销轴支撑，并用螺栓与箱体紧固。左门内侧面设置了装有,开关电源、本安电源、EPEC专用控制器的控制器盒。两扇门均设有“严禁带电开盖”警告牌，“MA”及“ExdibI”标志。左门上有产品铭牌，右门上设置了电源开关。箱体的正面有电压表、光电隔离板、信号转换板。接线腔盖与箱体用螺栓紧固，并设有“严禁带电开盖”警告牌。,主控器控制器盒,主控器控制盒内装有EPEC运动控制器、本安电源和开关电源。它是整个电气系统的核心，掘进机每个部件的动作，各个部分工况的检测，各种安全保护功能的实现等都是由它处理后执行的，主控器与其他电器设备的连接通过快速插接头来实现，比PLC控制系统要快捷得多。,操作箱的结构,操作箱是按照GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备 通用要求，GB3836.2-2000爆炸性气体环境用电气设备 隔爆型“d”的标准设计，为隔爆型电气设备。其隔爆壳体是用钢板焊制的两个通过接线端子相互连接的独立腔体。后面为接线腔，前面为主腔。主腔门用销轴支撑，并用螺栓与箱体紧固。门上装有各电机控制开关，紧急停止按钮及监视电源、截割电机、油泵电机、二运电机、锚杆电机工况的显示屏。门上设有“MA”及“ExdI”标志。箱体左侧设有“严禁带电开盖”警告牌及产品铭牌。 接线腔内设有接地螺栓，接线腔盖是用螺栓与箱体紧固。 操作箱内部接线图,电路的组成及工作原理,主回路 主回路主要是由断路器、熔断器、真空接触器、中间继电器、阻容吸收电路以及电压传感器、电流传感器等组成。 断路器作为电源开关，当其闭合时主回路得电。真空接触器分别控制截割电机高速、截割电机低速、油泵电机、二运电机和锚杆（或水泵）电机的运转。利用阻容吸收电路吸收主回路电动机断电瞬间的反向电势。电流、电压传感器分别采集回路电流及电压信号并输入至EPEC专用控制器，通过编程实现对电机的过流、过载、断相、漏电检测以及电源的过压及欠压等保护作用。,电路的组成及工作原理,控制回路 控制回路是以EPEC专用控制器为核心，它接受各输入元器件的状态信息，通过编程计算，对所控制的元器件发出动作指令，实现对设备的逻辑控制。 在操作箱上、机体油箱前侧和二运电机附近装有三个紧急停止按钮，按下其中的任意一个，机器将立即停止运行。在机体左侧的司机席的前部设有一个截割紧急停止按钮，其作用是立即停止截割头工作。转换开关有自动复位式和自锁式，它们作为控制器的指令输入开关安装在操作箱面板上。,电气原理图,电气原理图,电气原理图,电气原理图,电气原理讲解,QF1:主隔离 TV1:智能式电压传感器 TA1-TA3:智能式电流传感器 智能式电压传感器及电流传感器需24V直流工作电源。,电气原理讲解,主控制变压器： 共输出220V、127V、36V、24V电压等级的交流电源。 。,电气原理讲解,4NIC-Q192:开关电源，提供24V直流电源。 CST1-1-220/24:24V本安电源。,电气原理讲解,TV1的5脚输出电压信号至主控制器的A2-12，由控制器对系统电压进行检测,电气原理讲解,漏电闭锁检测回路,接地故障点,电气原理讲解,油泵启停回路分析,电路的组成及工作原理,工作原理 主控器与显示屏的通讯 电控箱通电，主控器与显示屏 通讯时(本画面以EBZ100为例)： 显示屏将显示画面如下（此状态 为主控器通讯连接中，不应该操 作，否则显示开关操作错误）,电路的组成及工作原理,数秒之后，主控器与显示屏通讯结束，显示如下画面(此时可以对机器进行操作),电路的组成及工作原理,复位、警报 将“复位/警报” 开关 旋至“警报”位置，警报继电器线圈得电， 其常开点闭合，电铃回路接通电源，电铃鸣响，系统发出警报。 将“复位/警报” 开关旋至“复位”位置，控制系统内各报警故障均复位。 注意：截割电机启动前必须先发出报警信号！ 电机漏电闭锁检测 在启动油泵电机时(将“油泵启/停” 开关旋至“启动”位置)，系统先整体对截割高、低速电机、油泵电机、二运电机、锚杆电机进行漏电闭锁检测，即各回路漏电闭锁检测继电器同时吸合。,电路的组成及工作原理,如有漏电发生，则分别对各个电机进 行检测，确定漏电的电机，并显示。 在此过程中所有电机都不能起动，显 示屏显示画面(以油泵漏电闭锁为例) 如右图所示：,电路的组成及工作原理,油泵电机启动、停止 启动：将“油泵启/停” 开关旋至“启动”位置，警报运行继电器先得电，电铃鸣响7秒后停止，此时油泵运行继电器得电，其常开点闭合，从而使真空接触器线圈得电，接触器主触点闭合，油泵电机主回路接通电源，电机运行。 停止：将“油泵启/停” 开关旋至“停止”位置，油泵运行继电器线圈失电，其常开点断开，使真空接触器线圈失电，主触点断开，油泵电机主回路电源被切断，运行中的油泵电机将停止运行。,电路的组成及工作原理,启动前，在无故障时，显示屏将显示画面如下：,油泵电机的启动,启动后，显示屏将显示如右 图所示画面： 注：通过此画面能监测油泵电机各相的电流 值和故障信息（当油泵电机出现过载、过流、 断相等故障时，显示屏将显示相对应的故障 画面）。,电路的组成及工作原理,截割高速的启动、停止 启动：油泵运行后，将“高速启/停” 开关旋至“启动”位置，警报运行继电器先得电，电铃鸣响5秒后停止，此时高速运行继电器得电，其常开点闭合，使高速真空接触器线圈得电，接触器主触点闭合，使高速电机主回路接通电源，高速电机起动运行。 停止：将“高速启/停” 开关旋至“停止”位置，截割高速运行继电器线圈失电，其常开点断开，使真空接触器线圈失电，接触器主触点断开，截割高速电机主回路电源被切断，运行中的截割高速电机停止运行。,截割高速电机的启动,启动后，显示屏将显示如右 图所示画面： 注：通过此画面能监测截割高速电机各相的电流 值和故障信息（当截割高速电机出现过载、过流、 断相等故障时，显示屏将显示相对应的故障 画面）。,电路的组成及工作原理,截割低速的启动、停止： 启动：油泵运行后，将“低速启/停” 开关旋至“启动”位置，警报运行警报运行继电器先得电，电铃鸣响5秒后停止，此时低速运行继电器得电，其常开点闭合，使低速真空接触器线圈得电，接触器主触点闭合，使低速电机主回路接通电源，低速电机起动运行。 停止：将“低速启/停” 开关旋至“停止”位置，继电器线圈失电，其常开点断开，使低速运行真空接触器线圈失电，接触器主触点断开，低速电机主回路电源被切断，运行中的低速电机停止运行。 注意：截割高速与截割低速电机是互锁关系！,截割低速电机的启动,启动后，显示屏将显示如右 图所示画面： 注：通过此画面能监测截割低速电机各相的电流 值和故障信息（当截割低速电机出现过载、过流、 断相等故障时，显示屏将显示相对应的故障 画面）。,电路的组成及工作原理,二运电机的启动、停止： 启动：将“二运启/停” 开关旋至“启动”位置，二运运行继电器得电，其常开点闭合，使二运真空接触器线圈得电，接触器主触点闭合，使二运电机主回路接通电源，二运电机起动运行。 停止：将“二运启/停” 开关旋至“停止”位置，二运运行继电器线圈失电，其常开点断开，使真空接触器线圈失电，接触器主触点断开，二运电机主回路电源被切断，运行中的二运电机停止运行。,二运电机的启动,启动后，显示屏将显示如右 图所示画面： 注：通过此画面能监测二运电机各相的电流值和故障信息（当二运电机出现过载、过流、断相等故障时，显示屏将显示相对应的故障画面）。,电路的组成及工作原理,锚杆电机的启动、停止： 启动：油泵停止，将“锚杆启/停” 开关旋至“启动”位置，警报运行继电器先得电，电铃鸣响5秒后停止，此时锚杆运行继电器得电，其常开点闭合，使锚杆真空接触器线圈得电，接触器主触点闭合，使锚杆电机主回路接通电源，锚杆电机起动运行。 停止：将“锚杆启/停” 开关旋至“停止”位置，锚杆运行继电器线圈失电，其常开点断开，使真空接触器线圈失电，接触器主触点断开，锚杆电机主回路电源被切断，运行中的锚杆电机停止运行。,锚杆电机的启动,启动后，显示屏将显示如右 图所示画面： 注：通过此画面能监测锚杆电机各相 的电流值和故障信息（当锚杆电机出 现过载、过流、断相等故障时，显示 屏将显示相对应的故障画面）。,电路的组成及工作原理,1.上、下翻页 将“上/下翻页” 开关旋至“上翻页”位置，显示屏向上翻一页。 将“上/下翻页” 开关旋至“下翻页”位置，显示屏向下翻一页。 2.总急停 按下两个紧急停止按钮中的任意一个，使运行中的所有电机立刻停止工作；按下截割急停按钮，截割电机立刻停止。,电路的组成及工作原理,3.电气联锁 只有当油泵电机启动后，高速或低速电机、二运电机才能启动，油泵电机停止运行，运行中的高速或低速电机、二运电机也随之停止。 截割高、低速电机为互锁关系。 油泵电机和锚杆电机不能同时启动，二者之间为互锁关系。,电路的组成及工作原理,4.保护回路电路的组成 保护回路主要是由电流、电压传感器、熔断器、漏电断路器、电机内的温度传感器、温度开关、安装在油箱中的油温开关、安装在油箱中的液位开关、瓦斯传感器及漏电闭锁回路等组成。,电路的组成及工作原理,5.电机综合保护（以油泵电机为例） 当出现过流、过载、断相等故障时，控制器将电流传感器取来的信号,经过编程计算，一旦出现过流、过载、断相时，控制器通过内部程序控制，使油泵运行的中间继电器线圈失电，真空接触器线圈失电，油泵电机主回路电源被切断，运行中的油泵电机停止。故障处理完毕后，将“复位/警报” 开关旋至“复位”位置，油泵异常点复位。,电路的组成及工作原理,6.故障信息 油箱温度 当油箱温度超过规定值时, 油箱过温信号送到控制器，经过程序处理, 使运行中的所有电机立刻停止. 油位过低 当油箱液位低于规定值时, 油位过低信号送到控制器，经过程序处理, 使运行中的所有电机立刻停止。,电路的组成及工作原理,瓦斯报警 当瓦斯含量超标时, 瓦斯报警信号送到控制器，经过程序处理, 使运行中的所有电机立刻停止。 电压过低、过高 当电压过高、过低时，经过程序处理，使运行中的所有电机停止。,电路的组成及工作原理,我公司掘进机控制系统可检测39种故障信息，显示屏显示如下： 注：故障处理完毕后，通过“复位/警报开关”对故障进行复位,操作方法,将电控箱右侧断路器手柄扳至“接通”的位置，此时前后照明灯同时点亮。检查显示屏、电压表和机器周围，如果没有异常情况，即可按如下顺序进行开机操作。 将“复位/警报” 开关旋至“警报”位置，发出开机信号。并观察工作现场，确认不能发生机械和人身事故方可开机。 将“油泵启/停” 开关旋至“启动”位置，警报先鸣响5秒后，油泵启动运转。将“油泵启/停” 开关旋至“停止”位置，运行中的油泵电机停止运行。（在试车时应注意油泵电机运转方向，若反转应重新接线）。 若需截割低速作业，将“低速启/停” 开关旋至“启动”位置，警报先鸣响5秒后，截割低速电机运行。将“低速启/停” 开关旋,操作方法,至“停止”位置，运行中的截割低速电机停止运行。若需截割高速作业，将“高速启/停” 开关旋至“启动”位置，警报先鸣响5秒后，截割高速电机运行。将“高速启/停” 开关旋至“停止”位置，运行中的截割高速电机停止运行。（试车时应当观察截割电机的旋转方向，若反转需重新接线）。 若需二运电机作业，将“二运启/停” 开关旋至“启动”位置，二运电机运行。将“二运启/停” 开关旋至“停止”位置，运行中的二运电机运行停止。（试车时应当观察二运电机的旋转方向，若反转需重新接线）。 若需锚杆电机作业，油泵电机必须停止运行，将“锚杆启/停” 开关旋至“启动”位置，警报先鸣响5秒后，锚杆电机运行。将,操作方法,“锚杆启/停” 开关旋至“停止”位置，运行中的锚杆电机运行停止。（试车时应当观察锚杆电机的旋转方向，若反转需重新接线）。 注意不允许在不需要紧急停止的情况下，利用急停按钮停整机，也不允许利用停油泵电机的方法，停高、低速、二运电机 不允许通过直接断开断路器的办法来停止整个系统的工作。 停机后，切断电源，取下断路器手柄。,注意事项,当司机离开司机席时，必须将设在操作箱上的急停按钮锁死，将断路器旋至“停止”位置并把扳手取下。 当需打开门或盖时必须先停电，并将煤尘打扫干净后方可松开紧固螺栓。 检修时必须停电？特别应当注意的是，断路器上端至电源接线柱，停电后仍然带电，因此不能随意取下电源接线柱上的护板，若需检修此处时，前级馈电开关应停电。 各电器组件之间的电缆不能拉得过紧，特别注意电源电缆不能压在履带下。 必须定期检查各导线的连接部位是否有松动现象。,本安操作箱,电控箱,控制器盒,电控箱内部接线图,电控箱内部接线,隔离开关,操作箱内部,